Ученые раскрыли секрет механизма, укрепляющего кости при физической активности

Остеопороз — это состояние, которое делает кости хрупкими и уязвимыми к переломам, затрагивая миллионы людей по всему миру. Ученым давно известно, что регулярные физические нагрузки способствуют усилению костной ткани, однако механизм этого влияния оставался неясным. Недавние исследования международной группы ученых, результаты которых были опубликованы в журнале Signal Transduction and Targeted Therapy (STTT), помогли прояснить эту загадку.


В ходе своих экспериментов команда обнаружила, что белок Piezo1 является важным молекулярным сенсором, который позволяет костям реагировать на механические нагрузки. При движении или физической активности кости испытывают давление и деформацию, что активирует Piezo1. Это, в свою очередь, запускает цепочку биохимических процессов, способствующих образованию новой костной ткани и одновременно уменьшающих образование жировых клеток в костном мозге.

Биомедицинский исследователь Сюй Аймин из Гонконгского университета объяснил, что понимание того, как движение способствует укреплению костей, является необходимым шагом к разработке терапии, имитирующей положительное влияние упражнений. Исследование также сосредоточилось на мезенхимальных стволовых клетках костного мозга, которые могут трансформироваться в остеобласты (формирующие костную ткань) или в адипоциты (жировые клетки), в зависимости от различных факторов, таких как гормональные уровни и механическая стимуляция.

Эксперименты на мышах показали, что отсутствие белка Piezo1 приводит к снижению плотности костной ткани, уменьшению формирования новых костей и повышению объема жировых клеток в костном мозге. Более того, физическая активность не давала ожидаемого укрепляющего эффекта у животных без этого белка. Дополнительные исследования дозволили ученым выявить структуры сигнальных путей, с помощью которых Piezo1 управляет соотношением между образованием костной ткани и накоплением жира.

Сюй Аймин отметил, что понимание механизмов, превращающих движение в более крепкие кости, открывает пути к новым терапиям. Активация сигнальных путей Piezo1 теоретически может "обмануть" организмы, создавая эффект физической активности даже без реального движения. Это может оказаться особенно полезным для пожилых людей, пациентов с ограниченной подвижностью и тех, кто по медицинским показаниям не может регулярно заниматься спортом. Разработка средств, влияющих на путь Piezo1, возможно, поможет замедлить потерю костной массы и снизить риск переломов.

Читайте также: